20m先张法预应力混凝土空心板梁桥设计开题报告

 2022-11-02 11:11

1. 研究目的与意义

梁桥以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或桁架梁。实腹梁构造简单,制造、架设和维修均较方便,广泛用于中、小跨度桥梁,但在材料利用上不够经济。桁架梁的杆件承受轴向力,材料能充分利用,自重较轻,跨越能力大,多用于建造大跨度桥梁。

板桥外形简单,制造方便,既便于采用土模技术,又便于进行工厂化成批生产,且空心板桥重量轻,运输、安装均比较方便。预应力混凝土简支板桥常用跨径在20米以下。预应力优点:有效利用现代高强度材料,减小了构件截面,降低自重,增大跨越能力,节省钢材,达到了显著的经济效益。预应力桥梁刚度大,在长期荷载作用下,裂缝发生的可能性减小,构件的耐久性得到提高。

某预应力混凝土空心板简支梁桥,桥梁标准跨径20m,计算跨径19.96m,桥宽26m,双幅,单幅宽13m,梁高0.99m。材料:混凝土c40;预应力钢丝为消除应力钢丝,直径7mm,标准抗拉强度1570mpa,弹性模量205gpa ;普通钢筋:直径≥12mm,采用hrb335级,直径<12mm,采用r235级,预应力金属波纹管直径50mm。桥面构造:8cm厚沥青砼 防水层 10cm厚c40混凝土找平层。温度:上下缘温差5℃。设计荷载:公路ii级。

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2. 课题关键问题和重难点

重点:1.完成主桥的内力计算;2.进行预应力梁桥的截面配筋计算;3.进行挠度、应力计算;4.进行基础设计;5.施工阶段的受力分析。

难点:1.预应力钢筋的计算与布置;2.桥梁计算软件的使用;3.各施工阶段的计算;4.混凝土收缩徐变的计算;5.有限元模型的建立;6. 施工图纸的绘制。

主梁依照部分预应力a类构件方案设计,采用先张法超张拉工艺施工。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

梁式桥是以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或者是桁架梁(空腹梁)。实腹梁外形简单,制作、安装、维修都较方便,因此广泛用于中、小跨径桥梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力,可以较好地利用杆件材料强度,但桁架梁的构造复杂、制造费工,多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作,也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作,但用的较少。过去也曾用木材制作桁架梁、因耐久性差,现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作,也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木故成的木梁桥和用石材做成的石板桥。由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因,木桥现在已基本上不采用,石板桥也只用作小跨人行桥。

梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m之间。公路桥梁常用的梁式桥形式有:

按结构体系分为:简支梁、t型刚构、悬臂梁、连续梁、连续刚构等。

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4. 研究方案

设计方案:

1. 桥梁布置:

桥梁标准跨径20m,计算跨径19.96m,桥宽26m,双幅,单幅宽13m,梁高0.99m。

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5. 工作计划

第1周,完成外文翻译、开题报告,经指导老师确认后上传毕设系统;了解毕业设计有关要求,确定论文题目,熟悉所给设计资料,考虑结构设计方案

第2周-第5周,学习mdias软件,学习建立有限元模型;进行桥型的布置;

第6周-第9周,进行截面设计,完成主桥的内力计算;进行预应力梁桥的截面配筋计算;进行挠度、应力计算;进行基础设计;施工图纸的绘制;施工阶段的受力分析;

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